分散染料在噴墨墨水中的技術(shù)
分散染料在噴墨墨水中的技術(shù)
分散染料主要用于滌綸及其紡織品的染色(印花)，并可用于醋酸纖維和錦綸纖維的染色(印花)，也可用于轉(zhuǎn)移印花。目前分散染料品種繁多色譜齊全，性能優(yōu)良，應(yīng)用廣泛，成為各類染料中發(fā)展最快的一類。
隨著電子計算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展。近年來，人們將紙張噴墨打印技術(shù)應(yīng)用于紡織品印花，廣告噴繪，服裝等。以其具有流程短，少批量，交貨快等優(yōu)點，引起印染行業(yè)的廣泛關(guān)注。特別是隨著噴墨印花設(shè)備的精益求精和染料價格的下降，這項技術(shù)將被廣泛應(yīng)用。
在噴墨打印墨水中使用的著色劑，主要有染料和顏料兩種。染料型墨水現(xiàn)在主要使用的是活性，酸性和直接染料主要用于普通紙張打印。顏料型墨水主要用于戶外廣告噴繪。分散染料在這方面還沒有廣泛采用，主要是加工困難，易堵頭，成本高，儲藏穩(wěn)定性差。但分散染料型墨水作為戶外廣告噴繪用墨水比顏料型墨水有諸多優(yōu)點。如，耐曬牢度高，耐候性好，可以水洗，面料成本低，可用于轉(zhuǎn)移印花等。染料型墨水和顏料型墨水國內(nèi)外均有文獻(xiàn)報道，而單獨分散染料用于噴墨打印墨水的應(yīng)用研究則報道甚少。
制備墨水用材料的篩選與提煉
原染料：對染料的挑選，我們發(fā)現(xiàn)并非所有的分散染料都適用于噴墨墨水的制備。我們對諸多的染料進(jìn)行挑選，最終選定七種染料作為基礎(chǔ)，進(jìn)行提煉及控制其結(jié)晶狀態(tài)。
分散劑：對分散劑的挑選，是相當(dāng)苛刻的。但現(xiàn)有分散劑的雜質(zhì)含量較高，無法滿足我們的需求。分散劑也得提煉。
助劑：助劑的選用是相當(dāng)重要的，它主要控制墨水的打印性能及儲藏性能。
制備工藝
將原染料加水打漿。將分散劑，助劑混合到一起加入到原染料漿液中，在研磨機(jī)中進(jìn)行研磨。用電子顯微鏡等觀察料液的分散性，及顆粒細(xì)度。直至達(dá)到要求。
將料液取出進(jìn)行鈉濾。鈉濾后即成墨水原液。
按要求的染料濃度(強(qiáng)度)加入溶劑(或助溶劑)，穩(wěn)定劑。同時，調(diào)整黏度及表面張力和PH值。再次過濾即成噴墨打印墨水。
根據(jù)具體選用的分散染料品種，調(diào)整好適應(yīng)各種打印設(shè)備的狀態(tài)參數(shù)。
影響噴墨墨水質(zhì)量的因素
表面活性劑在固液界面上的吸附與各種溶液中的吸附作用一樣，是由吸附固體、吸附劑和溶劑三者作用的結(jié)果。凡能影響它們?nèi)咧g相互作用的因素都會影響噴墨墨水的質(zhì)量。
(一) 表面活性劑的性質(zhì)
首先是表面活性劑類型的影響。如果在水中的固體表面帶正電，則陰離子表面活性劑比陽離子表面活性劑更易吸附。另外，不同鏈長的表面活性劑在固體表面的吸附程度也不一樣。一般是碳?xì)滏溤介L者越易吸附，即使在溶液濃度比較低的情況下也會有較高的吸附量。不論哪一種類型的表面活性劑與固體構(gòu)成的體系均服從這一規(guī)律。對于聚氧乙烯非離子表面活性劑還有聚氧乙烯鏈長的影響，一般規(guī)律是聚氧乙烯鏈越長則吸附量越少。
(二)溫度的影響
離子型表面活性劑吸附量--般隨溫度升高，分子的熱運動加劇而減小，而非離子型表面活性劑的吸附量通常隨溫度升高而變大。這是由于溶液溫度升高時，氧乙烯分子鏈拉直，親水性下降而致。在非水溶性(水不溶性)染料進(jìn)行濕式粉碎時特別注意控制體系的溫度，保證在染料表面有一定的吸附量。
(三)溶液pH的影響
pH對表面活性劑在固液界面上的吸附量的影響因體系而異。一些固體表面的電性隨溶液pH而改變，由于離子化或吸附作用，可以從正電性變?yōu)樨?fù)電性，或從負(fù)電性變?yōu)檎娦?。顯然，固體表面電性的改變對表面活性劑吸附量將有不同影響。
(四)顆粒直徑
顆粒直徑對噴墨墨水體的穩(wěn)定性有很大影響。顆粒在一瞬間都要受到幾萬次甚至幾百萬次的碰撞，受到來自不同方向的高頻撞擊的結(jié)果是使粒子受到的撞擊力相互抵消。當(dāng)粒子較大時運動速度降低，體系中含固率相同時，顆粒大的體系比顆粒小的體系比表面積小，形成雙電層的面積小，不利于產(chǎn)生足夠的排斥力。另外，根據(jù)斯托克斯定律，在重力場中顆粒的沉降速度與顆粒直徑的平方成正比。所以，顆粒越大，沉降速度越高，容易使體系受到破壞。
(五)無機(jī)鹽含量
大多數(shù)無機(jī)鹽是電解質(zhì)，在水中發(fā)生電離，當(dāng)無機(jī)鹽濃度增加時，將有較多的與緊密層電性相反的電荷進(jìn)入緊密層。當(dāng)緊密層電荷被完全中和時，膠團(tuán)中的zeta電位降至零，使膠團(tuán)間的凈電斥力變小以至于完全消失，抗凝聚能力降低使體系的穩(wěn)定性遭到破壞。
結(jié)論
采用兩種分散劑按一定比例混合的效果要比用單一的陰離子表面活性劑為好。表面活性劑的用量并非越多越好。因表面活性劑的用量超過了染料粒子表面達(dá)到了飽和吸附后，可能會形成雙分子或多分子吸附，從而形成表面活性劑的連橋作用，使小顆粒聚集成大顆粒而發(fā)生絮凝。影響噴墨打印的使用。甚至堵塞噴頭。
染料的純度要求也是十分重要的。因 原染料的含固率一般在30%--60%。其余是加工過程中的雜質(zhì)，染料中的雜質(zhì)將破壞墨水穩(wěn)定性。所以必須對原染料進(jìn)行提純，去除染料中的雜質(zhì)。
溶劑(助溶劑)的加入可提高溶解度，降低表面活性劑的用量。從而減少由表面活性劑帶入的雜質(zhì)。提高墨水的儲存穩(wěn)定性。
墨水顆粒應(yīng)控制在0.5微米以下，0.2微米以上顆粒小于10個
分散性應(yīng)控制在A5以上
PH值在8左右
電導(dǎo)率控制在20000uΩ-1?cm-1以下
根據(jù)不同打印設(shè)備
黏度控制在1.5—3mPa .s。
表面張力20—50mN/m
儲存溫度15--25℃左右為宜。
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